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关于混凝土裂缝控制施工工作探讨

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摘要:在我们施工的工程中,地下混凝土结构的裂缝问题长期困扰着我们,由于施工措施不利,地下混凝土结构形成裂缝,将可能引起渗漏问题,特别是大量的较厚将宽裂缝会引起钢筋的锈蚀。

关键词:混凝土裂缝;控制施工

中图分类号:TV331文献标识码: A

我们就如何降低或减少地下外墙混凝土裂缝进行了一系列工作,具体如下:

1、积极开展咨询与调研工作

1.1、我们在土方开挖阶段,项目部与建设单位共同就如何控制本工程地下结构混凝土裂缝问题开展具体工作。聘请了多位国内著名的混凝土方面的专家组织了专家论证会议,专家们根据工程实践,分析了地下混凝土结构墙体产生裂缝的原因,认为应从设计、施工、材料三方面控制。

1.1.1、过去混凝土坍落度小,不泵送,不易产生裂缝,但现在泵送混凝土坍落度大,一般设计只考虑普通混凝土自然裂缝满足承载力的要求,没考虑设置水平抗裂钢筋配筋率的问题,没考虑收缩要求。

1.1.2、由于施工进度及工序的制约,带模养护时间短,地下外墙较长裂缝控制难度大,拆模后墙体表面覆盖及养护不如水平结构好。

1.1.3、从材料上泵送流动性商品混凝土整体现浇施工,水泥用量、水用量增加,水泥活性增加,比表面积加大,水灰比加大,骨料粒径减少,砂率提高,坍落度加大等,导致水化热及收缩变形显著增加,体积稳定性下降了。

1.1.4、外加剂及掺合料在混凝土发展中极为重要,被称第5、6组份,但种类繁多,对抗压强度抗渗试验多,对体积的稳定性缺乏研究,甚至可能降低了体积稳定性和耐久性。如近几年来使用的为满足混凝土抗渗要求而掺入微膨胀剂UEA就说法不一。

1.1.5、从控制裂缝角度,专家根据多年经验认为混凝土强度门槛值是C40。

1.2、为了解决混凝土材料问题,建设、监理、施工三方共同多次到商品混凝土生产单位进行考察,在考察中我们就地下结构中混凝土材料如何降低或减少裂缝措施与方法,同时就混凝土中加入了满足混凝土抗渗要求而掺入微膨胀剂UEA反而产生裂缝较多的问题与厂家进行了探讨

1.2.1、目前大都使用矿物掺合料如矿粉、粉煤灰等,使用低水化热的水泥,在材料配合比上进行调整控制与减少裂缝,混凝土搅拌站在配合比上一般是调整凝结时间,防止混凝土迅速水化凝结,采用低水化热水泥等。

1.2.2、大多混凝土搅拌站为了满足抗渗功能,一般掺入UEA型混凝土微膨胀剂,该种材料在水化过程中需要水的参与,养护中微膨胀剂与水泥都需要水,该种材料补偿收缩吸水膨胀,要求混凝土必须在潮湿的环境中起作用,在干燥的环境下收缩较大,因此抗渗混凝土的养护重要性显得更为突出。

特别是高标号混凝土,如C60脱模时表面温度较高,由于风及自然环境形成降温,墙体表面与内部温差大,很容易产生裂缝,墙体温差控制在25℃较难;特别是冬期施工混凝土无法浇水养护,进度及工序要求无法带模养护,给控制裂缝增加了难度。

1.3、综上所述,随着混凝土技术重大进展,泵送现浇商品混凝土,高均质性高效率、自动化、环境保护好,直接影响到设计施工,裂缝控技术难度大增加,其综合原因是:

1.3.1、混凝土施工工艺缺乏对温度收缩变形较大的混凝土养护方法,经常采用传统一般方法养护时间不足与工期要求有矛盾。养护质量对于裂缝控制及耐久性都很重要。

1.3.2、结构设计中只重视承载力极限状态,忽略了正常使用极限状态,忽略构造设计及构造配筋的作用,忽略变形效应及约束作用。

1.3.3、外加剂及掺合料在近代混凝土发展中极为重要,被称为第五、第六组份。但种类繁多,对抗压试验较多,对体积稳定性缺乏研究,甚至降低了体积稳定性和耐久性。

目前在抗渗混凝土中基本上加入UEA微膨胀剂,该种产品有一特性,它的水化反应需要大量供水,因此对混凝土养护要求比较高,混凝土几乎要浸泡在水里,现场的施工条件做到这点很难实现,掺加UEA膨胀外加剂混凝土如达不到这样的养护条件,混凝土因水养护不足反而更容易出现裂缝。在我所经历的工程就有此原因所产生的裂缝,结果地下室渗漏处理非常麻烦,在处理渗漏多花不少钱同时业主不满意。

1.3.4、现代建筑速度与质量的矛盾(开工前速度服从质量,开工后质量服从速度)。

结论:裂缝原因:设计、施工、材料、环境及管理等综合性问题。

2、混凝土地下墙体结构裂缝控制的综合措施

综合以上影响混凝土裂缝的因素,我们着重从设计、施工、材料等方面入手,采取相应的措施,致力于降低本工程地下混凝土裂缝控制。

2.1、协助业主在设计上采取控制措施

为了降低与减少地下结构墙体裂缝,首先在设计上采取了控制措施。由甲方书面与设计单位提出变更要求,经设计单位验算,进行了相应的变更。

2.1.1、降低了地下外墙混凝土强度等级,由原设计C50变为C40。

2.1.2、增加了水平抗裂构造钢筋。地下外墙水平钢筋原为12@160,设计变更为12@140。

2.2、认真审查混凝土供应方案

从材料上控制混凝土有害裂缝的产生,从混凝土供应商提供混凝土供应方案来看,配合比上没有采用矿粉,只是掺入一定量的Ⅰ级粉煤灰,按天津市地方标准的规定,要求混凝土供应单位按总包单位技术交底要求提供复合掺合料的配合比,这对改善混凝土性能有利。

2.3、加强施工控制

2.3.1、认真审查混凝土施工方案,重点对施工组织及施工配合,现场管理人员的组成和质量管理体系,质量保证措施,人员组织,混凝土的养护方法与温差控制等进行审查。本工程场地狭小,地处闹市口大街,受交通限制,施工单位要提前做好与交管部门的协调保障工作,保证混凝土车辆在浇筑时连续进场。

2.3.2、组织混凝土浇筑专题会议

在混凝土施工前,施工总包单位组织了分包单位、混凝土供应商参加的专题会议,由混凝土供应商介绍商混供应准备情况,分包单位介绍混凝土施工的组织情况,为了明确各方责任,提出以下要求:

(1)要求混凝土搅拌站严格控制配合比,从材料上控制有害裂缝的产生,按施工单位提出的施工技术要求组织混凝土供应,认真做好施工组织保证混凝土供应。

(2)做好混凝土浇筑振捣与养护工作。

(3)保证混凝土浇筑质量,选择有经验的振捣手,保证混凝土振捣均匀,上下层连续浇筑不出现冷缝;严禁加水。本工程地下室混凝土一次性浇筑量大,施工中接近冬季施工,昼夜施工温差大,混凝土内部中心温度比表面温度要高,主要是产生温差裂缝,易造成质量隐患,因此要求施工单位做好温差控制,中心、表面、大气三个温度要掌握,不要超过限值,若超过限值应采取相应措施。要注意表面覆盖;墙体混凝土的塑性裂缝主要是加强早期的养护,因此我们要及时浇水与覆盖,防止风大水分蒸发快,因此要做好养护与保温覆盖工作。

(4)混凝土供应单位要提前做好机械检修工作,保证机械正常运行,保证配合比不出现因自控系统出现问题影响混凝土质量。

2.3.3、施工总包单位项目部要加强对混凝土浇筑施工过程的旁站工作,认真做好旁站记录,保证混凝土振捣密实,加强混凝土的后期养护测温工作,冬期施工阶段及时覆盖与保温。

在天津市东丽区新立镇政府保障房项目地下车库混凝土结构施工中,经过我们的实践证明,通过我们采取一系列措施效果比较好的,目前地下外墙混凝土结构没有产生裂缝,达到了预期的效果,建设单位比较满意。

3、结论

降低或减少混凝土裂缝是一项较系统的工作,控制混凝土早期塑性收缩裂缝建议采取如下措施:

3.1、设计方面

设计不仅考虑承载力问题,也要考虑变形作用问题(温度变化、收缩作用),在图纸会审时对高标号混凝土(C45以上)向设计提出地下墙体抗裂构造措施与建议,在验算许可情况下适当降低混凝土强度等级,对控制混凝土的裂缝非常有利,但造价增加建设单位必须认可。

3.2、施工方面

3.2.1、根据季节和环境不同,施工过程中必须注意保温保湿养护措施,特别是早期养护,尽早保温保湿养护,防止剧烈表面失水干燥和剧烈降温。根据环境条件夏季重点保湿,冬季重点保温。

3.2.2、混凝土的振捣是至关重要的,振捣时不能漏振也不能过振,振捣不好很容易导致水的渗漏。

3.2.3、延长拆模时间。混凝土浇灌后的初龄时期,切忌松模浇水,使结构表面急剧降温,增加结构的温度应力(特别是强度较高的混凝土)。

3.3、材料方面

3.3.1、材料:考察与选择混凝土供应商时要提出相关要求,按天津市地方标准规定进行粉煤灰与矿粉双掺,严格控制材料与优选混凝土配合比。

3.3.2、精选砂石骨料即中、粗砂的粒径,严格控制含泥量及粉料含量。应特别注意选择对收缩变形及水化热影响较小的外加剂及掺合料。

3.3.3、搅拌站应经常检查外加剂称量装置确保准确无误,检查自控控制设备确保在严酷的工作环境中设备的稳定性。

3.4、环境方面

注意施工的季节,环境的温湿度及气象变化对混凝土变形性能的影响,严格控制现场混凝土坍落度、防风,尽可能在较低的温度环境中开始浇灌,在炎热的夏季浇灌混凝土必须采取相应的措施。应在早、晚或夜间浇灌混凝土,避免高温入模和钢筋曲胀现象。

3.5、管理方面

加强混凝土施工的监控工作。一般按常规组织混凝土的施工,不重视其结果与效果,在混凝土的施工管理及裂缝控制上处于被动地位,往往是出了问题如出现大面积的渗漏时忙于处理,给后续工作带来了很大的麻烦。因此项目部要加强监控,合理选择施工进度,避免在混凝土施工中过分抢工期,往往在施工前,进度服从质量,一旦开工后,就变成了质量服从进度,施工质量粗糙,技术措施不足,这是容易导致裂缝较多的原因之一。项目部认真做好混凝土施工组织与施工安排,管理人员要认真做好混凝土的旁站工作,监督混凝土施工方案中制定的各项技术措施,必须严格执行,关键在于严格执行有关细节,细节决定成败。